前言:尋找寫作靈感?中文期刊網(wǎng)用心挑選的采油工藝廢水處理論文,希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感,歡迎大家閱讀并分享。
1含油污水處理工藝
(1)隔油池。
在煉廠一般都采用利用油、水的比重差進(jìn)行油水分離的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收;比重大于1的其他機(jī)械雜質(zhì)沉于池底。所以,隔油池同時(shí)又是沉淀池,但主要起除油作用。
(2)浮選。
浮選就是向污水中通入空氣,使污水中的乳化油粘附在空氣泡上,隨氣泡一起浮升至水面。一般為了提高浮選效果,向污水中投加少量浮選劑。由于煉廠的生產(chǎn)污水中本身含有某些表面活性劑,如脂肪酸鹽、環(huán)烷酸鹽、磺酸鹽等,故不需另外加入浮選劑,也能獲得較好的浮選效果。所以,近幾年來(lái)在國(guó)內(nèi)外都廣泛地用它來(lái)處理煉廠的含油污水。
(3)絮凝。
對(duì)于顆粒直徑小于10-5m的油粒,一般稱之為乳化油。這種乳化油由于其表面吸附有水分子,此水層使油粒不能相互聚合。另外,因油粒表面帶有相同電荷,由于靜電排斥作用也妨礙油粒間的相互聚合而在水中呈穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。這兩種因素構(gòu)成了乳化油在水中的穩(wěn)定狀態(tài)。再者,油粒間由于水分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的布朗運(yùn)動(dòng),促使油粒相互碰撞聚合而變成較大的油粒,以及由于范德華力所產(chǎn)生的油粒間相互吸引力,促使它們相互聚合,以上所有這些因素就構(gòu)成了油粒的不穩(wěn)定因素。為了使具有這種特性的油粒凝聚,就應(yīng)消除其穩(wěn)定因素。絮凝法的基本原理主要是根據(jù)油粒穩(wěn)定因素之一——靜電排斥力發(fā)生電中和作用的現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行絮凝。僅用雙電層原理來(lái)解釋絮凝原理尚有許多現(xiàn)象不能說(shuō)明,因此絮凝作用還應(yīng)考慮金屬氧化物的水化物對(duì)油粒的吸附、包圍圈帶等各種現(xiàn)象的綜合作用。
(4)過(guò)濾。
含油污水中油粒和懸浮物質(zhì)在通過(guò)濾層時(shí)被截留在濾層中間,一般污水中的懸浮物質(zhì)的粒度同砂層中的空隙相比要小得多,這種微小的顆粒在砂層中被截留下來(lái)的現(xiàn)象,許多學(xué)者試用下列作用來(lái)解釋:篩濾作用、沉淀作用、化學(xué)吸附作用、物理吸附作用、附著作用及絮凝形成作用,這些作用中,到底哪一種對(duì)過(guò)濾起著決定性的作用,不同的研究者提出了不同的看法,至今還未建立一個(gè)統(tǒng)一的、肯定的說(shuō)法。
2含硫、氨、酚污水處理工藝
煉廠在渣油焦化、催化裂化、加氫精制等二次加工過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生一定量的過(guò)程凝縮水,其中含有較多的硫化物、氨和酚類,一般稱為含硫污水。它的排量不大,但如不經(jīng)任何處理直接排入煉廠排水系統(tǒng),則將嚴(yán)重地破壞隔油池操作流程,影響污水處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。
(1)水蒸汽汽提法。
水蒸氣汽提法就是把水蒸汽吹進(jìn)水中,當(dāng)污水的蒸汽壓超過(guò)外界壓力時(shí),污水就開始沸騰,這樣就加速了液相轉(zhuǎn)入氣相的過(guò)程;另一方面當(dāng)水蒸氣以氣泡形態(tài)穿過(guò)水層時(shí),水和氣泡表面之間就形成了自由表面,這時(shí)液體就不斷地向氣泡內(nèi)蒸發(fā)擴(kuò)散。當(dāng)氣泡上升到液面時(shí)就開始破裂而放出其中的揮發(fā)性物質(zhì),所以數(shù)量較多的水蒸氣汽提擴(kuò)大了水的蒸發(fā)面,強(qiáng)化了過(guò)程的進(jìn)行。工業(yè)污水中的揮發(fā)性溶解物質(zhì)如硫化氫、氨、揮發(fā)性酚等都可以用蒸汽蒸餾的方法從污水中分離出來(lái)。
(2)含酚污水的處理。
酚既能溶于水,又能溶于有機(jī)溶劑如苯、輕油等。水和有機(jī)溶劑是兩種互不相溶的液體,利用酚在這兩種液體中的溶解度不相同(酚在有機(jī)溶劑中的溶解度較水大),把某種有機(jī)溶劑如苯加入酚水中,經(jīng)過(guò)充分混合后,酚就會(huì)逐漸溶于苯中,再利用水和苯的比重差進(jìn)行分離。因此可以利用此原理從污水中把酚提取出來(lái)。但為了獲得較高的脫酚效率,需要采用對(duì)酚的分配系數(shù)高又與水互不相溶、不易乳化、損耗小、價(jià)格低廉、來(lái)源容易的有機(jī)溶劑作萃取劑。
3生物氧化法
利用大自然存在著大量依靠有機(jī)物生活的微生物來(lái)氧化分解污水中的有機(jī)物質(zhì),運(yùn)行費(fèi)用比用化學(xué)氧化法低廉。這種利用微生物處理污水的方法叫作生物氧化法。由于它能有效地除去污水中溶解的和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物,所以一般煉廠都采用它作為凈化低濃度含酚污水的主要方法之一。
4深度處理
煉廠污水經(jīng)過(guò)隔油、浮選(一級(jí)處理)和生化處理(二級(jí)處理)等構(gòu)筑物凈化后,水質(zhì)仍然達(dá)不到國(guó)家制定的排入地面水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。為了防止惡化環(huán)境,消除其對(duì)水體、水生生物和人畜的危害,對(duì)某些地處水源上游和沒(méi)有大量水源可作稀釋水的煉廠來(lái)說(shuō),就必須對(duì)排出污水進(jìn)行深度處理(亦稱三級(jí)處理或拋光處理)。深度處理方法很多,但一般都由于技術(shù)比較復(fù)雜,處理成本過(guò)高,而未被生產(chǎn)上廣泛采用,尚有待進(jìn)行深入研究和改進(jìn)。目前從國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)看,活性炭吸附法、臭氧氧化法,對(duì)徹底凈化煉廠污水,使其達(dá)到排入水體或回收利用方面頗有價(jià)值。
(1)活性炭吸附法。
活性炭吸附污水中的雜質(zhì)屬于物理吸附。其原理是由于活性炭是松散多孔性結(jié)構(gòu)的物質(zhì),具有很大的比表面積,一般可達(dá)1000m2/g。在它的表面粒子上存在著剩余的吸引力而引起對(duì)污水中雜質(zhì)的吸附。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外利用活性炭吸附處理煉廠一級(jí)或二級(jí)出水,取得了良好的效果,綜合起來(lái),可得到以下的主要試驗(yàn)結(jié)果:①用活性炭吸附法凈化煉廠污水生化需氧量可脫除80%,出水中酚含量<0.02mg/L;②使水產(chǎn)生臭味的有機(jī)污染物,較其他有機(jī)污染物更容易脫除,在凈化過(guò)程中它們首先被吸附掉;③在使用活性炭吸附前,污水應(yīng)經(jīng)過(guò)預(yù)處理,使固體懸浮物小于60mg/L,油含量達(dá)到20mg/L以下,這樣可以減輕活性炭的負(fù)擔(dān),延長(zhǎng)操作時(shí)間,減少再生頻率,降低再生費(fèi)用;④每公斤活性炭可吸附0.3~0.5kg以化學(xué)耗氧量衡量的有機(jī)物,吸附飽和后的活性炭可用烘焙法再生,再生損失約為5%~10%;⑤活性炭的粒徑對(duì)吸附速度影響較大,一般水處理活性炭采用8~30目較合適。
(2)臭氧氧化法。
臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力,所以在西歐各國(guó)被廣泛用于給水處理的殺菌、脫色和除臭處理。目前國(guó)內(nèi)外已開始大規(guī)模地研究把臭氧氧化用于工業(yè)污水的最終處理,并取得了良好的效果。
5其他處理工藝
除了上述幾種常見的采油廢水處理工藝外,近幾年來(lái)也出現(xiàn)了一些新技術(shù)。文獻(xiàn)[1-2]指出,越來(lái)越多的膜分離技術(shù)開始用于油田采出水處理,膜分離技術(shù)是利用膜的選擇透過(guò)性進(jìn)行分離和提純的技術(shù)。膜法處理可以根據(jù)廢水中油粒子的大小,合理地確定膜截留分子量。文獻(xiàn)[3-4]指出,生物吸附法是一種較為新穎的處理含重金屬?gòu)U水的方法,具有高效、廉價(jià)的潛在優(yōu)勢(shì)。所謂生物吸附法就是利用某些生物體本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來(lái)吸附溶于水中的金屬離子,再通過(guò)固液兩相分離來(lái)去除水溶液中金屬離子的方法。
6結(jié)語(yǔ)
采油廢水有多種處理工藝,每一種處理技術(shù)都存在著優(yōu)缺點(diǎn),不同的分離技術(shù)適用于不同的含油污水水質(zhì)情況,如活性炭吸附法成本高,活性炭不易再生;氣浮法要加破乳劑,而且油不易回收;隔油池只能去除大粒徑的油珠,不能去除水中乳化油和溶解油。膜分離技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用原因在于:一是成本過(guò)高;二是膜的清洗再生方法難;三是如何達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間維持膜通量的穩(wěn)定性,減少清洗次數(shù)。只有將幾種技術(shù)有效地結(jié)合起來(lái),發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)才能取得較好的處理效果。因此,針對(duì)目前的研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題認(rèn)為,開發(fā)出多種組合工藝及多功能集成的一體化設(shè)備,具有高效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)的小型采油廢水處理裝置將是以后的主要研究趨勢(shì)。
作者:張海波 單位:中國(guó)石油吉林油田分公司英臺(tái)采油廠